回生ブレーキ エンジンブレーキ違いと使い分け

回生ブレーキとエンジンブレーキの違い

回生ブレーキの仕組みと特徴

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回生ブレーキは、ハイブリッド車やプラグインハイブリッド車、電気自動車に搭載されている減速装置で、減速時の運動エネルギーを電気エネルギーに変換してバッテリーに蓄える仕組みです。「回生」とはもともと「生き返る」「蘇る」という意味で、余分なエネルギーを回収して電力に変換したうえで再び活用することを指します。
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この仕組みは、自転車の前輪についているタイヤの回転を利用したダイナモ式ライトの原理と同じです。ライトを点けるためにダイナモを車輪に押し当てると、自転車の転がりが鈍くなりペダルを漕ぐ踏力が重くなるのと同様に、発電による抵抗で速度を減速させます。モーターは発電機能を活用することで、減速しながら電力を回収することができるのです。
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回生ブレーキは主にアクセルペダルを離した時やフットブレーキを軽く踏んだ時に作動するため、普通に運転しているだけでは気付かない場合もあります。しかし実際には、回生ブレーキとフットブレーキが巧みに切り替わって減速を実現しています。
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エンジンブレーキの仕組みと特徴

エンジンブレーキは、アクセルペダルから足を離すことで発生する減速力のことで、フットブレーキやハンドブレーキとは異なる仕組みや役割を持ちます。走行中にアクセルペダルから足を離すと、エンジンへの燃料供給がカットされます。
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エンジンは通常燃料がないと動きませんが、車は慣性で動き続けるため、ギアを通じてタイヤからエンジンが無理やり動かされる状態が起こります。このときに、エンジンの止まりたい力と車の慣性で回される力という2つの反対の力が引っ張り合うことで大きな抵抗力が発生し、この抵抗力がエンジンブレーキの正体です。​
通常のフットブレーキは、タイヤと共に回転するディスクやドラムにパッドを押し当てることで摩擦を発生させ、熱を発生させることで減速を実現しています。つまり回転エネルギーを熱エネルギーに変換させた後、その熱を大気に放出することで減速しているのです。​

回生ブレーキとエンジンブレーキの最大の違い

回生ブレーキとエンジンブレーキは、車を減速させるという同じ役割を持っていますが、運動エネルギーの変換先が大きく異なります。従来のエンジンブレーキは、運動エネルギーをブレーキを止めるときに使用する摩擦熱に変換して、空気中に放出してしまっていました。​
一方で、回生ブレーキは運動エネルギーを電気エネルギーにしてバッテリーに蓄えられます。回生ブレーキの制動力はそこまで強くないため、ハイブリッド車ではエンジンブレーキと回生ブレーキの両方を上手く組み合わせて使っているのです。​
従来の摩擦ブレーキシステムでは摩擦によってエネルギーが熱として失われますが、回生ブレーキはそのエネルギーを回収し再利用することで、エネルギー効率を大幅に向上させることができます。例えばエンジンの場合は減速時に使用燃料をゼロにすることは可能でも、ガソリンを産み出しタンクに戻すことはできませんが、モーターは発電機能を活用することで減速しながら電力を回収できるという決定的な違いがあります。
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ハイブリッド車における回生ブレーキとエンジンブレーキの協調制御

ハイブリッド車では、回生ブレーキを優先して使用するように設定されています。これは燃費性能を最大限に引き出すための制御です。しかし、バッテリーが満タンに近づくと、過充電を防ぐために回生ブレーキの効きが弱くなってエンジンブレーキに切り替わります。​
トヨタ車やホンダ車の場合、フットブレーキを踏んでも、Bレンジを使っても十分に回生ブレーキが働く設計になっています。これは「協調回生ブレーキ」と呼ばれる仕組みで、運転者がブレーキペダルを踏んだ際に、まず回生ブレーキが作動し、不足分をフットブレーキで補うように制御されています。
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一方で日産車や三菱車の場合は、Bレンジやe-Pedalなどの専用モードを使わないと十分に回生できない傾向があり、フットブレーキを踏むと回生が減少します。このようにメーカーや車種によって回生ブレーキとエンジンブレーキの協調制御の方式が異なるため、自分の車の特性を理解しておくことが重要です。
参考）https://bbs.kakaku.com/bbs/K0001104803/SortID=24913847/
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回生ブレーキのメリットとデメリット

回生ブレーキの最大のメリットは、エネルギー効率の向上です。減速時に捨てられていたエネルギーを電気として回収することで、燃費の向上や航続距離の延長につながります。特にストップアンドゴーの多い市街地走行では、回生ブレーキの効果が顕著に現れます。
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また、従来の摩擦ブレーキの使用頻度が減るため、ブレーキパッドやディスクの摩耗が軽減され、メンテナンスコストの削減にもつながります。さらに、ブレーキダストの発生も抑えられるため、環境負荷の低減にも貢献します。​
一方でデメリットとしては、バッテリー容量の制限があります。回生エネルギーを効率よく蓄えるためには十分なバッテリー容量が必要ですが、バッテリー容量には限りがあるため、全てのエネルギーを回収できない場合があります。​
また、回生ブレーキの使用により、従来の摩擦ブレーキと異なるブレーキフィールが発生することがあり、運転者が違和感を感じる場合があります。さらに回生ブレーキシステムは複雑であり、故障時には高度なメンテナンスが必要になるという点も考慮すべきです。​

エンジンブレーキのメリットとデメリット

エンジンブレーキの主なメリットは、長い下り坂などでフットブレーキの負担を軽減できることです。フットブレーキを連続して使用すると摩擦による発熱が大きくなり、ブレーキの利きが悪くなるフェード現象が発生します。また、ブレーキフルードが発熱してフルード内に気泡が発生し、この泡によってブレーキに油圧が伝わらなくなるベーパーロック現象が起きることもあります。
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エンジンブレーキを併用することで、これらの危険な現象を防ぎ、安全な運転が可能になります。さらに、下り坂でアクセルを離してエンジンブレーキを使うと、燃料供給がカットされるため燃費の向上にもつながります。
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高速道路を走行中、前車との間隔が詰まった際にむやみにフットブレーキを多用してブレーキランプを点灯させると、後続車もこれにつられてブレーキを踏み、それが事故や渋滞の原因となることもあります。こんな時にエンジンブレーキで適切な減速をすれば、トラブル防止になります。​
一方でデメリットとしては、エンジンブレーキだけでは完全停止できない点があります。あくまで減速補助の役割であり、最終的な停止にはフットブレーキが必要です。また、状況に応じた適切なギア選択が必要で、使い方を誤ると逆に燃費が悪化する可能性もあります。
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回生ブレーキとエンジンブレーキの効果的な使い分け方法

ハイブリッド車や電気自動車では、通常走行時は回生ブレーキが自動的に優先して使用されるため、特別な操作は不要です。しかし、長い下り坂や高速道路の減速時には、Bレンジを活用することでより効果的なエネルギー回収と減速が可能になります。
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Bレンジに入れることで、回生ブレーキとエンジンブレーキが強く働き、ブレーキシステムの負担軽減や燃費の向上に効果的です。特にバッテリーが満タンに近いときは、回生ブレーキがあまり効かなくなってしまうため、Bレンジを使用することで物理的なエンジンブレーキを合わせて効かせることができます。​
ただし、Bレンジを街乗りや平坦な道で使用すると、燃費が悪くなってしまう場合があるため注意が必要です。これは回生ブレーキで回収する電力よりも減速が強すぎて効率が落ちるためだとされています。​
エンジンブレーキとフットブレーキは、併用することでより安全性を高めることができます。例えば、長い下り坂ではエンジンブレーキをメインに使用し、必要に応じてフットブレーキで速度を調整する方法が推奨されます。むしろ高速道路、スピードが出やすい下り坂や山道などでは、積極的にエンジンブレーキを使用した方が良いとされています。
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下り坂での回生ブレーキとエンジンブレーキの活用法

下り坂を走行する際に、ブレーキを効果的に使うためには、適切なギアを選ぶことが重要です。緩やかな下り坂では3速を選ぶことでエンジンブレーキが自然に働きます。やや急な下り坂では2速、非常に急な下り坂では1速を選ぶことで、エンジンブレーキが最大限に効果を発揮します。
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オートマ車の場合、シフトレバーを「L」や「2」に切り替えることで、エンジンブレーキの効力を強めることができます。この操作により、車両が過度に加速するのを防ぎ、安全な速度を維持できます。​
ハイブリッド車の場合、Bレンジを使用するのにおすすめのタイミングは、長い下り坂や高速道路の減速時です。Bレンジを活用することで、回生ブレーキによるエネルギー回収とエンジンブレーキによる減速効果の両方を得ることができ、フットブレーキの負担を大幅に軽減できます。​
下り坂では、重力によって車速が自然に上がるため、フットブレーキだけに頼るとブレーキシステムが過熱し、フェード現象やベーパーロック現象のリスクが高まります。エンジンブレーキや回生ブレーキを活用することで、車速を安定させながら減速でき、ブレーキシステムの負担を大幅に軽減できます。​

回生ブレーキの効率を高める運転テクニック

回生ブレーキの効率を最大化するためには、急な加減速を避け、なめらかな運転を心がけることが重要です。急ブレーキをかけると回生ブレーキだけでは減速力が足りず、フットブレーキが作動してしまうため、回収できるエネルギーが減少します。​
前方の交通状況を早めに把握し、余裕を持ってアクセルペダルから足を離すことで、回生ブレーキの作動時間を長くすることができます。これにより、より多くのエネルギーを回収できるだけでなく、同乗者にも快適な乗り心地を提供できます。​
また、信号が変わるタイミングや前車の動きを予測して、早めに減速を開始することも効果的です。こうした運転方法は「エコドライブ」とも呼ばれ、燃費性能の向上だけでなく、安全運転にもつながります。​
一部のハイブリッド車には、回生ブレーキの強さを手動調整する「減速セレクター」という機能が搭載されています。3段階で減速度合いを変えられるので、シチュエーションに応じて、車速のコントロールがしやすくなります。このような機能を活用することで、より効率的なエネルギー回収が可能になります。
参考）燃費よく運転するには?? ハイブリッドカーにある「B」レンジ…
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NTTイービー株式会社の回生ブレーキ解説ページ
回生ブレーキの基本的な仕組みやEV運用における具体的なメリットについて、図解を交えて詳しく説明されています。

goo-netのハイブリッド車のブレーキ活用法
ハイブリッド車のエンジンブレーキと回生ブレーキの上手な使い方について、Bレンジの活用法も含めて実践的なアドバイスが掲載されています。

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